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KR100471438B1 - 일체형 공기조화기의 응축기 냉각구조 - Google Patents

일체형 공기조화기의 응축기 냉각구조 Download PDF

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KR100471438B1
KR100471438B1 KR10-2002-0026878A KR20020026878A KR100471438B1 KR 100471438 B1 KR100471438 B1 KR 100471438B1 KR 20020026878 A KR20020026878 A KR 20020026878A KR 100471438 B1 KR100471438 B1 KR 100471438B1
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air
outdoor
hole
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김동현
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엘지전자 주식회사
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Abstract

본 발명은 실내기와 실외기가 일체로 형성된 일체형 공기조화기에 관한 것으로서, 특히 증발기 표면에서 흘러내린 응축수를 응축기 측으로 비산시킴으로 응축기의 열교환 효율을 향상시킬 수 있는 일체형 공기조화기의 응축기 냉각구조에 관한 것이다.
본 발명에 따른 일체형 공기조화기의 응축기 냉각구조는 캐비닛 내측에 설치되어 실내공기와 냉매를 열교환시키는 증발기와; 상기 증발기의 배면에 설치되어 실내팬에 의해 실내공기의 유동을 안내하는 에어 가이드와; 상기 에어 가이드의 후방에 설치되어 실외공기의 유동을 안내하고, 실외팬이 설치되는 홀이 형성된 쉬라우드와; 상기 쉬라우드 일측에 배치되어 상기 실외팬에 의해 유동되는 실외공기를 냉매와 열교환시키는 응축기와; 상기 쉬라우드 일측에 형성되어 상기 증발기에서 생성된 응축수가 상기 실외팬에 의해 응축기 측으로 비산되도록 안내하는 가이드 수단을 포함하여 구성되고, 상기 가이드 수단은 상기 홀 하단 일측에 형성되어 상기 실외팬에 의해 비산되는 응축수가 상승되도록 안내하는 제1가이드 패널과, 상기 홀의 상단 양측에 형성되어 상기 제1가이드 패널에 의해 안내된 응축수가 부딪혀 상기 응축기의 상측으로 비산되도록 하는 제2,3가이드 패널을 포함하여 구성되어응축기의 열교환 효율을 높일 수 있는 이점이 있다.

Description

일체형 공기조화기의 응축기 냉각구조 {The condenser's cooling system of an air-conditioner}
본 발명은 실내기와 실외기가 일체로 형성된 일체형 공기조화기에 관한 것으로서, 특히 증발기 표면에서 흘러내린 응축수를 응축기 측으로 비산시킴으로 응축기의 열교환 효율을 향상시킬 수 있는 일체형 공기조화기의 응축기 냉각구조에 관한 것이다.
일반적으로 공기조화기는 실내 공기를 쾌적한 조건으로 유지할 수 있도록 흡입공기를 처리하여 건물 또는 방에 공급하는 장치로서 크게 분리형(seperate type 또는 split type)과 일체형(window type)으로 구분된다.
상기한 분리형과 일체형은 기능적으로는 같지만 분리형은 실내측에 냉각 장치를 설치하고 실외측에 방열 및 압축 장치를 설치하여 서로 분리된 두 장치간을 냉매 배관으로 연결시킨 것이고, 일체형은 냉각 방열의 기능을 일체화하여 가옥의 벽에 구멍을 뚫거나 창에 장치를 걸어서 직접 설치한 것이다.
상기한 일체형 공기조화기는 실내쪽에 위치되는 실내 열교환기(이하 '증발기'라 함)와 실외쪽에 위치되는 실외 열교환기(이하 '응축기'라 함)가 하나의 캐비닛 안에 설치되어 소정의 실내 공간을 냉방시킬 수 있도록 이루어진다.
도 1은 종래 기술에 따른 일체형 공기조화기가 도시된 사시도이고, 도 2는 종래 기술에 따른 일체형 공기조화기의 내부가 도시된 평면도이며, 도 3은 종래 기술에 따른 일체형 공기조화기의 쉬라우드가 도시된 사시도이다.
종래의 일체형 공기조화기는 도 1과 도 2에 도시된 바와 같이 일측에 실외공기가 유,출입되는 흡입구(2a) 및 토출구(2b)가 형성되어 벽 또는 창문에 장착된 캐비닛(2) 및 상기 캐비닛(2) 하측면에 결합되는 베이스(3)와, 상기 캐비닛(2)의 실내측 전면에 결합되어 실내공기가 유출입되는 흡입구(4a) 및 토출구(4b)가 형성된 전면패널(4)과, 상기 베이스(3)의 상측 전방에 위치되어 흡입되는 실내공기와 냉매를 열교환시키는 실내기(10)와, 상기 베이스(3)의 상측 후방에 위치되어 흡입되는 실외공기와 냉매를 열교환시키는 실외기(20)와, 상기 실내기(10)와 실외기(20)를 구획할 뿐 아니라 상기 흡입구(4a)를 통하여 상기 실내기(10) 측으로 유입된 공기를 상기 토출구(4b) 측으로 안내하는 에어 가이드(15)와, 상기 에어 가이드(15)의 배면에 배치되어 상기 실외기(20) 측으로 유입되는 공기의 유동을 안내하는 쉬라우드(18)를 포함하여 이루어진다.
여기서, 상기 실내기(10)는 상기 캐비닛(2) 내부로 공기를 흡입하는 실내팬인 터보팬(12)과, 상기 터보팬(12)에 의해 흡입된 실내공기를 냉매와 열교환시키는 증발기(14)로 이루어진다.
그리고, 상기 실외기(20)는 상기 증발기(14)를 통과한 냉매를 고온고압의 기체 냉매로 압축하는 압축기(22)와, 상기 캐비닛(2) 내부로 실외공기를 흡입하는 실외팬인 축류팬(24)과, 상기 압축기(22)와 연결되어 상기 압축기(22)를 통과한 냉매를 상기 축류팬(24)에 의해 흡입된 실외공기와 열교환시키는 응축기(26)와, 상기 응축기(26)를 통과한 공기를 저온저압의 기체 냉매로 감압시키는 팽창밸브(28)로 이루어진다.
특히, 상기 에어 가이드(15)와 쉬라우드(18) 사이에는 상기 터보팬(12)과 축류팬(24)을 회전시키는 양축모터(16)와 상기 압축기(22)가 설치되며, 상기 에어 가이드(15)의 전방에는 상기 증발기(14)가 설치되고, 상기 쉬라우드(18)의 후방에는 상기 응축기(26)가 설치된다.
여기서, 상기 에어 가이드(15)와 쉬라우드(18)에는 각각 상기 터보팬(12)과 축류팬(24)이 설치될 수 있도록 중앙에 홀(15h,18h)이 형성된다.
상기와 같이 구성된 일체형 공기조화기가 작동되면, 양축 모터(16)가 작동되면서 터보팬(12)과 축류팬(24)이 작동되면서 실내공기 및 실외공기가 캐비닛(2) 내부로 각각 유입된다.
물론, 실내공기와 실외공기는 에어 가이드(15)에 의해 서로 섞이지 않고, 실내공기는 증발기(14)를 통과하면서 차가워져 실내 측으로 다시 토출되고, 실외공기는 응축기(26)를 통과하면서 냉매를 응축시킨 뒤 실외 측으로 다시 토출된다.
이때, 상기 증발기(14)를 통과하는 공기는 상기 증발기(14) 내부의 냉매와 열교환되면서 상기 증발기(14) 표면에는 응축수가 맺히게 되고, 상기 증발기(14) 표면의 응축수는 흘러내려 베이스(3)에 모이게 된다.
이후, 상기 증발기(14)를 통과한 냉매는 압축기(22), 응축기(26), 팽창밸브(28)를 순차적으로 지나서 다시 증발기(14)로 유입된다.
여기서, 상기 응축기(26)를 지나는 냉매는 상기 축류팬(24)에 의해 흡입되는 실외공기와 열교환되면서 액체냉매로 응축된다.
이때, 상기 축류팬(24)의 회전력에 의해 상기 베이스(3)에 모인 응축수가 쉬라우드(18)의 측면 또는 캐비닛(2)의 측면으로 튀기게 되고, 응축수는 그냥 흘러내리게 된다.
그러나, 종래의 기술에 따른 일체형 공기조화기의 응축기 냉각구조는 단순히 응축기(26) 측으로 실외공기를 송풍시켜 냉매와 실외공기를 열교환시키기 때문에 응축기(26)의 온도를 낮추는데 한계가 있으므로 응축기(26)의 열교환 효율을 높이는데 한계가 있다.
본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 증발기 표면에서 흘러내린 응축수를 비산시켜 응축기의 온도를 낮추어줌으로 응축기의 열교환 효율을 높일 수 있는 일체형 공기조화기의 응축기 냉각구조를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기한 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 일체형 공기조화기의 응축기 냉각구조는 캐비닛 내측에 설치되어 실내공기와 냉매를 열교환시키는 증발기와; 상기 증발기의 배면에 설치되어 실내팬에 의해 실내공기의 유동을 안내하는 에어 가이드와; 상기 에어 가이드의 후방에 설치되어 실외공기의 유동을 안내하고, 실외팬이 설치되는 홀이 형성된 쉬라우드와; 상기 쉬라우드 일측에 배치되어 상기 실외팬에 의해 유동되는 실외공기를 냉매와 열교환시키는 응축기와; 상기 쉬라우드 일측에 형성되어 상기 증발기에서 생성된 응축수가 상기 실외팬에 의해 응축기 측으로 비산되도록 안내하는 가이드 수단을 포함하여 구성되고, 상기 가이드 수단은 상기 홀 하단 일측에 형성되어 상기 실외팬에 의해 비산되는 응축수가 상승되도록 안내하는 제1가이드 패널과, 상기 홀의 상단 양측에 형성되어 상기 제1가이드 패널에 의해 안내된 응축수가 부딪혀 상기 응축기의 상측으로 비산되도록 하는 제2,3가이드 패널을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
이하, 본 발명의 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 4는 본 발명에 따른 일체형 공기조화기가 도시된 분해 사시도이고, 도 5는 본 발명에 따른 일체형 공기조화기의 내부가 도시된 평면도이며, 도 6은 본 발명에 따른 일체형 공기조화기의 쉬라우드가 도시된 사시도이고, 도 7은 본 발명에 따른 일체형 공깆화기의 쉬라우드가 도시된 배면도이다.
상기 본 발명에 따른 일체형 공기조화기는 도 4와 도 5에 도시된 바와 같이 일측에 실외공기가 유출입되는 흡입구(52a) 및 토출구(52b)가 형성된 캐비닛(52) 및 상기 캐비닛(52) 하측면에 결합되는 베이스(53)와, 상기 캐비닛(52)의 전면에 결합되어 실내공기가 유,출입되는 흡입구(54a) 및 토출구(54b)가 형성된 전면패널(54)과, 상기 베이스(53)의 상측 전방에 위치되어 흡입되는 실내공기와 냉매를 열교환시키는 실내기(60)와, 상기 베이스(53)의 상측 후방에 위치되어 흡입되는 실외공기와 냉매를 열교환시키는 실외기(70)와, 상기 실내기(60) 측으로 유동되는 공기와 실외기(70) 측으로 유동되는 공기를 구획할 뿐 아니라 상기 실내기(60) 측의 공기 유동을 안내하는 에어 가이드(80)와, 상기 실외기(70) 측으로 유입되는 공기의 유동을 안내하는 쉬라우드(88)를 포함하여 이루어진다.
여기서, 상기 실내기(60)는 상기 캐비닛(52) 내부로 공기를 흡입하는 실내팬인 터보팬(62)과, 상기 터보팬(62)에 의해 흡입된 실내공기를 냉매와 열교환시키는 증발기(64)로 이루어진다.
그리고, 상기 실외기(70)는 상기 증발기(64)를 통과한 냉매를 고온고압의 기체 냉매로 압축하는 압축기(72)와, 상기 캐비닛(52) 내부로 공기를 흡입하는 실외팬인 축류팬(74)과, 상기 압축기(72)와 연결되어 상기 압축기(72)를 통과한 냉매를 상기 축류팬(74)에 의해 흡입된 실외공기와 열교환시키는 응축기(76)와, 상기 응축기(76)를 통과한 공기를 저온저압의 기체 냉매로 감압시키는 팽창밸브(78)로 이루어지며, 상기 터보팬(62)과 축류팬(74)은 양축 모터(66)와 연결되어 회전 작동된다.
여기서, 상기 축류팬(74)은 끝단부가 상기 베이스(53)와 소정 간극을 두고 설치함으로 공기조화기 작동시 상기 베이스(53)에 모아진 응축수에 담겨지도록 설치된다.
한편, 상기 에어 가이드(80)는 상기 증발기(64)와 응축기(76) 사이를 구획하는 로우어 가이드(82)와, 상기 로우어 가이드(82) 전면에 결합되어 상기 터보팬(62) 측으로 공기를 안내하여 흡입되는 공기의 유로를 형성하는 오리피스(84)와, 상기 로우어 가이드(82) 상측에 결합되어 열교환된 공기가 토출되는 유로를 형성하는 어퍼 가이드(86)로 구성된다.
그리고, 상기 로우어 가이드(82)와 쉬라우드(88) 사이에는 상기 터보팬(62)과 축류팬(74)을 회전시키는 양축 모터(66)와 상기 압축기(72)가 설치되며, 상기 로우어 가이드(82)의 전방에는 상기 증발기(64)가 설치되고, 상기 쉬라우드(88)의 후방에는 상기 응축기(76)가 설치된다.
특히, 상기 쉬라우드(88)는 도 5에 도시된 바와 같이 중앙에 상기 축류팬(74)이 설치될 수 있도록 홀(88h)이 형성되되, 상기 홀(88h) 주위에는 흡입되는 공기의 유동을 안내하도록 링형의 가이드부(88a)가 형성되며, 상기 쉬라우드(88) 배면에는 상기 증발기(64) 표면에서 흘러내려 상기 베이스(53)에 모인 응축수를 상기 축류팬(74)에 의해 상기 응축기(76) 측으로 비산되도록 안내하는 복수개의 가이드 패널이 형성된다.
여기서, 상기 가이드 패널은 도 6과 도 7에 도시된 바와 같이 상기 홀(88h)의 하단 일측에 형성되어 상기 축류팬(74)에 의해 비산되는 응축수가 상승되도록 안내하는 제1가이드 패널(92)과, 상기 홀(88h)의 상단 양측에 형성되어 상기 제1가이드 패널(92)에 의해 안내된 응축수가 부딪혀 상기 응축기(76)의 상측으로 비산되도록 하는 제2,3가이드 패널(94,96)과, 상기 홀(88h)의 하단 타측에 형성되어 상기 축류팬(74)에 의해 비산된 응축수가 떨어져 상기 응축기(76)의 하측으로 비산되도록 하는 제4가이드 패널(98)로 이루어진다.
좀더 구체적으로, 상기 제1가이드 패널(92)은 상기 축류팬(74)에 의해 비산되는 응축수가 상기 쉬라우드(88)의 상측으로 안내되도록 상기 홀(88h) 외주로부터 소정간격 이격된 위치에 호 형상으로 형성되되, 곡률 반경(ρ)은 상기 원의 곡률 반경보다 크거나 같게 형성된다.
그리고, 상기 제2,3가이드 패널(94,96)은 상기 제1가이드 패널(92)에 의해 안내된 응축수가 상기 제2,3가이드 패널(94,96)에 부딪히면서 상기 응축기(76)의 상측으로 비산되도록 연장선(l1,l2)이 상기 홀(88h)의 중심(C)과 만나도록 상기 홀(88h) 상단 양측에 각각 형성된다.
여기서, 링형상의 가이드부(88a)는 상기 제2,3가이드 패널(94,96) 사이의 부분이 일부 절개되어 상기 축류팬(74)에 의해 응축수가 비산될 수 있도록 한다.
마지막으로, 상기 제4가이드 패널(98)은 상기 제2,3가이드 패널(94,96)에서 비산되지 않은 응축수는 상기 제4가이드 패널(98)의 상면에 떨어져 부딪히면서 상기 응축기(76)의 하측으로 비산되도록 상기 홀(88h) 하단 타측에 상기 베이스(53) 면에 대해 수평하게 형성된다.
상기와 같이 구성된 본 발명의 동작을 살펴보면 다음과 같다.
먼저, 공기조화기가 작동되면, 양축모터(66)와 압축기(72)가 작동되면서 냉매가 압축기(72), 증발기(64), 응축기(76), 팽창밸브(78)를 따라 순환하게 되고, 상기 양축모터(66)와 연결된 터보팬(62)과 축류팬(74)이 회전되면서 캐비닛(52)의 내부로 실내공기와 실외공기를 각각 흡,토출시킨다.
좀더 구체적으로, 상기 터보팬(62)에 의해 흡입된 실내공기는 증발기(64)를 통과하고, 상기 증발기(64)를 통과하면서 차가워진 공기는 실내측으로 토출되며, 열교환시 상기 증발기(64) 표면에 맺힌 응축수는 흘러내려 베이스(53)에 모이게 된다.
한편, 상기 축류팬(74)에 의해 흡입된 실외공기는 응축기(76)를 통과하고, 상기 응축기(76)를 통과하면서 냉매를 응축시킨 공기는 실외측으로 토출된다.
물론, 상기 캐비닛(52) 내부로 흡,토출되는 실내공기와 실외공기는 로우어 가이드(82)에 의해 구분되되, 실내공기는 상기 터보팬(62)에 의해 상기 증발기(64)를 통과하게 되고, 실외공기는 상기 축류팬(74)에 의해 상기 응축기(76)를 통과하게 된다.
이때, 상기 응축기(76)의 표면 온도가 낮을수록 상기 응축기(76) 내부를 지나는 냉매의 온도를 낮춰주기 위하여 상기 축류팬(74)의 끝단이 상기 베이스(53)에 모인 응축수에 담겨지도록 설치되어 상기 축류팬(74)이 회전되면, 상기 축류팬(74)의 회전력에 의해 응축수가 상기 축류팬(74)의 회전방향으로 비산된다.
이와 같이, 비산된 응축수는 상기 쉬라우드(88)의 배면에 형성된 제1가이드 패널(92)에 의해 상측으로 안내되고, 제2,3가이드 패널(94,96)에 부딪혀 상기 응축기(76)의 상측으로 비산되고, 남은 잔수는 제4가이드 패널(98)의 상면에 부딪혀 상기 응축기(76)의 하측으로 비산된다.
즉, 응축수는 실외공기보다 그 온도가 낮기 때문에 응축기(76)를 저온으로 유지시켜 줌으로 응축기(76)의 열교환 효율을 높일 수 있다.
상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 일체형 공기조화기의 응축기 냉각구조는 실외팬인 축류팬이 응축기 표면에서 흘러내린 저온의 응축수를 응축기 측으로 비산되도록 안내하는 가이드 패널이 쉬라우드의 배면에 형성되기 때문에 저온의 응축수를 응축기 측으로 비산시켜 응축기의 온도를 낮춰줌으로 응축기의 열교환 효율을 향상시킬 수 있는 이점이 있다.
도 1은 종래 기술에 따른 일체형 공기조화기가 도시된 사시도,
도 2는 종래 기술에 따른 일체형 공기조화기의 내부가 도시된 평면도,
도 3은 종래 기술에 따른 일체형 공기조화기의 쉬라우드가 도시된 사시도,
도 4는 본 발명에 따른 일체형 공기조화기가 도시된 분해 사시도,
도 5는 본 발명에 따른 일체형 공기조화기의 내부가 도시된 평면도,
도 6은 본 발명에 따른 일체형 공기조화기의 쉬라우드가 도시된 사시도,
도 7은 본 발명에 따른 일체형 공깆화기의 쉬라우드가 도시된 배면도이다.
<도면의 주요 부분에 관한 부호의 설명>
52 : 캐비닛 53 : 베이스
62 : 터보팬 64 : 증발기
74 : 축류팬 76 : 응축기
88 : 쉬라우드 92 : 제1가이드 패널
94 : 제2가이드 패널 96 : 제3가이드 패널
98 : 제4가이드 패널

Claims (7)

  1. 캐비닛 내측에 설치되어 실내공기와 냉매를 열교환시키는 증발기와; 상기 증발기의 배면에 설치되어 실내팬에 의해 실내공기의 유동을 안내하는 에어 가이드와; 상기 에어 가이드의 후방에 설치되어 실외공기의 유동을 안내하고, 실외팬이 설치되는 홀이 형성된 쉬라우드와; 상기 쉬라우드 일측에 배치되어 상기 실외팬에 의해 유동되는 실외공기를 냉매와 열교환시키는 응축기와; 상기 쉬라우드 일측에 형성되어 상기 증발기에서 생성된 응축수가 상기 실외팬에 의해 응축기 측으로 비산되도록 안내하는 가이드 수단을 포함하여 구성되고,
    상기 가이드 수단은 상기 홀 하단 일측에 형성되어 상기 실외팬에 의해 비산되는 응축수가 상승되도록 안내하는 제1가이드 패널과, 상기 홀의 상단 양측에 형성되어 상기 제1가이드 패널에 의해 안내된 응축수가 부딪혀 상기 응축기의 상측으로 비산되도록 하는 제2,3가이드 패널을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 일체형 공기조화기의 응축기 냉각구조.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 가이드 수단은 상기 홀의 하단 타측에 형성되어 상기 실외팬에 의해 비산된 응축수가 떨어져 상기 응축기의 하측으로 비산되도록 하는 제4가이드 패널이 더 포함된 것을 특징으로 하는 일체형 공기조화기의 응축기 냉각구조.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1가이드 패널은 상기 홀 외주로부터 소정간격 이격된 위치에 호 형상으로 형성된 것을 특징으로 하는 일체형 공기조화기의 응축기 냉각구조.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 제2,3가이드 패널은 연장선이 상기 홀의 중심과 만나도록 상기 홀 외측에 형성된 것을 특징으로 하는 일체형 공기조화기의 응축기 냉각구조.
  7. 제 4 항에 있어서,
    상기 제4가이드 패널은 상기 홀 외측에 수평하게 형성된 것을 특징으로 하는 일체형 공기조화기의 응축기 냉각구조.
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